高中生物选修3（浙科）课件 14页

第一章基因工程第二节基因工程的原理和技术\n基因工程的基本原理基因工程的基本操作步骤获得目的基因形成重组DNA分子将重组DNA分子导入受体细胞筛选含有目的基因的受体细胞目的基因的表达课堂练习基因工程总结\n基因工程的基本原理让人们感兴趣的基因（目的基因）在宿主细胞中稳定和高效表达。目的基因宿主细胞（受体细胞）是指编码人们所需要合成的蛋白质的结构基因，是人们所需要的基因是让目的基因进行克隆和表达的细胞人生长激素基因导入大肠杆菌进行克隆，并合成生长素实例目的基因宿主细胞\n获得目的基因常用方法如未知目的基因的核苷酸序列人工合成或从供体生物细胞中分离得到目的基因如已知目的基因的核苷酸序列化学方法合成聚合酶链式反应（PCR技术）扩增目的基因从基因文库中获取目的基因\n化学合成法从细胞中提取目的基因转录形成的mRNA为模板合成DNA双链（即目的基因）根据已知的蛋白质中的氨基酸序列mRNA核苷酸序列推测DNA核苷酸序列推测通过化学方法合成DNA分子（即目的基因）逆转录酶DNA—RNA杂交双链单链DNA逆转录法人工合成法\nPCR技术原理条件过程方式DNA复制模板DNA、一对引物、TapDNA聚合酶、4种脱氧核苷酸以指数方式（即2n）扩增，\n基因文库①将某种生物体内的DNA全部提取出来基因文库的构建②选用适当的限制酶，将DNA切成一定范围大小的DNA片段③将这些DNA片段分别与载体连接起来④导入受体菌的群体中储存这样每个受体菌都含有了一段不同的DNA片段。所有受体菌扩增的群体包含了这种生物的所有基因，所以叫做这种生物的基因组文库基因文库的使用①对保存的每个受体菌所含DNA中的基因进行研究和确定②建立目录，使用时可检索相应基因所在的菌群并提取\n形成重组DNA分子将目的基因和运载体的DNA分子拼接在一起，形成重组DNA分子目的基因质粒限制性内切酶黏性末端同样的限制性内切酶相同黏性末端目的基因插入质粒的切口混合黏性末端配对DNA连接酶连接断口重组DNA（重组质粒）\n将目的基因导入受体细胞常用受体细胞大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞等将含目的基因的运载体导入受体细胞中，以便扩增和表达导入方法不同的受体细胞往往采用不同的导入方法若用质粒作载体，用大肠杆菌作受体细胞（1）用CaCl2处理大肠杆菌——增大其细胞壁的通透性（2）与重组质粒在一定条件下混合，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞\n其它受体细胞和导入方法根据基因操作的目的不同，可选用不同的受体细胞如生产基因工程药品：一般选用细菌如培育转基因动物：一般选用动物的受精卵如培育转基因植物：可选用植物的受精卵或体细胞（利用组织培养形成个体）不同的受体细胞往往采用不同的导入方法如受体为植物细胞：常采用农杆菌转化法如受体为动物细胞：常采用显微注射法\n筛选含有目的基因的受体细胞筛选方法实例：我国科学家培育抗虫棉时，最初已检测出植株细胞中含有抗虫基因，但棉铃虫食用后，并不出现中毒症状，说明抗虫基因还不能在植物细胞中表达。经过对棉植株中的抗虫基因作适当修饰后，棉铃虫食用后中毒死亡，说明此时抗虫基因在棉株中得到表达。常用选择培养基一般利用质粒中含有抗性基因（如抗四环素基因），可以使转入重组质粒的受体细菌在含有相应抗生素（如四环素）的培养基中扩增生长，而其它细菌则死亡。目的基因的表达（1）目的基因在受体细胞中可能不能正常复制和传递需要最终控制目的基因表达的原因（2）由于基因表达有选择性，目的基因可能不能最终转录、翻译形成蛋白质\n\n练习1．有关基因工程的叙述正确的是A．限制性内切酶只有在获得目的基因时才用B．重组质粒的形成是在细胞内完成的C．质粒都可以作为运载体D．蛋白质的结构可以为合成目的基因提供资料【答案：D】2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是A．人工合成目的基因B．目的基因与运载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测和表达【答案：C】\n3.（09浙江理综）下列关于基因工程的叙述，错误的是A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达【答案：D】